KR102540542B1

KR102540542B1 - 전자 디바이스 하우징, 그 준비 방법, 및 전자 디바이스

Info

Publication number: KR102540542B1
Application number: KR1020217023995A
Authority: KR
Inventors: 란 마; 하이옌 진; 량 천
Original assignee: 비와이디 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2019-04-29
Publication date: 2023-06-13
Also published as: EP3905862A1; EP3905862A4; WO2020133858A1; US20220104376A1; CN111385990A; JP7239708B2; CN111385990B; EP3905862B1; TW202027579A; KR20210109592A; JP2022515673A

Abstract

전자 디바이스 하우징, 그 준비 방법, 및 전자 디바이스. 하우징은 바닥판 및 중간 프레임을 포함하고, 중간 프레임은 바닥판에 접속되며, 중간 프레임의 재료는 플라스틱이고, 바닥판의 재료는 사파이어이다; 그렇지 않으면, 바닥판의 재료는 유리이고, 중간 프레임의 재료는 사파이어이다. 바닥판과 중간 프레임은 그 사이에 계면없는 연속 접속을 갖는다.

Description

전자 디바이스 하우징, 그 준비 방법, 및 전자 디바이스

삭제

본 개시내용은, 전자 디바이스 하우징, 그 제조 방법, 및 전자 디바이스에 관한 것이다.

최근 몇 년 동안, 5G 및 무선 충전 기술의 부상으로, 모바일 전자 디바이스들에 대한 신호 요건들이 점점 더 높아지고, 금속 전자기 차폐의 단점들이 점점 더 두드러지고 있으며, 유리 및 세라믹 배면 덮개들이 등장하고, 전자 디바이스 덮개판들 및 디스플레이 스크린들은 종래의 금속 배면 덮개들, 플라스틱 배면 덮개들, 및 플라스틱 디스플레이 스크린들로부터, 전체 유리 또는 사파이어 또는 세라믹 재료들로 점진적으로 전환되었다. 양호한 시각적 효과와 터치 촉감으로 인해, 모바일 전화들, 스마트 시계들, 및 기타 전자 디바이스들에 대한 3D 유리 하우징의 적용이 추세가 되었다. 보고된 3D 유리 전자 하우징은 현재 전체 유리 구조물 또는 전체 사파이어 구조물을 채택한다. 사파이어-유리 복합 하우징 구조물은 거의 보고되지 않고 있다.

본 개시내용은, 사파이어-유리 복합 구조물을 채용한 전자 디바이스 하우징, 전자 디바이스 하우징의 제조 방법, 및 전자 디바이스를 제공한다.

상기 목적들을 달성하기 위해, 본 개시내용의 제1 양태에 따르면, 전자 디바이스 하우징이 제공된다. 하우징은, 바닥판, 및 바닥판에 접속된 중간 프레임을 포함한다. 중간 프레임은 유리로 제작되고, 바닥판은 사파이어로 제작된다. 또는, 바닥판은 유리로 제작되고, 중간 프레임은 사파이어로 제작된다. 바닥판과 중간 프레임 사이에는 계면없는 연속 접속이 제공된다.

일부 실시예에서, 바닥판은 용접 모드에서 중간 프레임에 접속된다.

일부 실시예에서, 바닥판과 중간 프레임 사이의 접합 강도는, 바닥판의 인장 강도와 중간 프레임의 인장 강도 중 낮은 것보다 낮지 않고, 하우징의 광 투과율은 80%보다 낮지 않다.

일부 실시예에서, 바닥판에는 카메라 홀(camera hole) 및 카메라 렌즈가 제공되고, 카메라 렌즈는 환형 보스(annular boss)를 통해 카메라 홀에 접속되고, 환형 보스는 사파이어 또는 유리로 제작된다.

일부 실시예에서, 카메라 렌즈의 엣지와 환형 보스 사이에 계면없는 연속 접속이 제공되고, 환형 보스와 카메라 렌즈 사이의 접합 강도는 환형 보스의 인장 강도와 카메라 렌즈의 인장 강도 중 더 낮은 것보다 낮지 않다.

본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 전자 디바이스 하우징을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은: 표면-세정된 컴포넌트들을 획득하기 위해 용접될 컴포넌트들의 표면들을 세정하고, 표면-세정된 컴포넌트들을 조립, 사전 가압, 및 용접하여, 용접할 컴포넌트들 사이에 계면없는 연속 접속이 제공되도록 하는 단계를 포함한다. 용접될 컴포넌트는 적어도 중간 프레임과 바닥판을 포함한다. 중간 프레임은 유리로 제작되고, 바닥판은 사파이어로 제작된다. 또는, 바닥판은 유리로 제작되고, 중간 프레임은 사파이어로 제작된다.

일부 실시예에서, 용접될 컴포넌트는 적어도 카메라 렌즈 및 환형 보스를 더 포함한다.

일부 실시예에서, 이 방법은 환형 보스 상에 카메라 렌즈를 용접하여 카메라 구조물을 획득한 다음, 카메라 구조물과 바닥판을 용접하여, 카메라 구조물이 바닥판에 형성된 카메라 홀에 접합되도록 하는 단계를 더 포함하고, 환형 보스는 사파이어 또는 유리로 제작된다.

일부 실시예에서, 표면-세정은 용접될 컴포넌트들을 세정제로 각각 세정한 다음, 용접될 컴포넌트들을 순수(pure water)로 세정하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 세정제는, 계면활성제(surfactant), 유화제(emulsifier), 및 강염기(strong base)를 포함한다. 계면활성제는, 도데실벤젠술폰산나트륨(sodium dodecyl benzene sulfonate), 도데실술폰산나트륨(sodium dodecyl sulfonate), 및 도데실황산나트륨(sodium dodecyl sulfate) 중 적어도 하나를 포함한다. 유화제는 트리에탄올아민(triethanolamine)을 포함한다. 강염기는, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화칼슘 중 적어도 하나를 포함한다. 계면활성제 대 유화제 대 강염기의 중량비는 1:(0.2-2):(0.5-5)이다.

일부 실시예에서, 사전 가압은 제1 가열판 및 제2 가열판을 갖는 가압 디바이스에서 실행되고, 제1 가열판은 용접될 유리 컴포넌트와 접촉할 수 있고, 제2 가열판은 용접될 사파이어 컴포넌트와 접촉할 수 있으며, 제1 가열판의 온도는 제2 가열판의 온도보다 높다. 일부 실시예에서, 제1 가열판의 온도는 제2 가열판의 온도보다 50-100℃ 더 높다. 가압 디바이스는 불활성 가스로 채워진다. 사전 가압은 다음과 같은 스테이지들을 순차적으로 포함한다: 압력이 0.4-0.6 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이며, 제1 가열판의 온도가 200℃보다 높지 않고, 제2 가열판의 온도가 100℃보다 높지 않은 제1 스테이지; 압력이 0.8-1.2 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 제1 가열판의 온도가 300℃보다 높지 않고, 제2 가열판의 온도가 200℃보다 높지 않은 제2 스테이지; 및 압력이 1.4-1.6 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 제1 가열판의 온도가 400℃보다 높지 않고, 제2 가열판의 온도가 300℃보다 높지 않은 제3 스테이지.

일부 실시예에서, 용접 조건은: 온도가 400-800℃이고, 압력이 0-5 MPa이고, 시간이 6-12 h인 것을 포함한다.

본 개시내용의 제3 양태에 따르면, 본 개시내용의 제2 양태에 설명된 방법을 이용하여 제조된 전자 디바이스 하우징이 제공된다.

상기 기술적 솔루션을 통해, 사파이어-유리 복합재료로 이루어진 본 개시내용의 전자 디바이스 하우징은, 경도가 높고, 내마모성이며, 구조적으로 변형이 쉽지 않고, 전체 유리 또는 전체 사파이어 하우징과 유사한 시각적 효과 및 터치 촉감을 가지며, 제조 비용이 낮고, 대규모로 생산될 수 있다.

본 개시내용의 다른 피처들 및 이점들은 이하의 상세한 설명 부분에서 상세히 설명될 것이다.

첨부된 도면들은 본 개시내용의 추가 이해를 제공하고 본 명세서의 일부를 구성하도록 의도된 것이다. 첨부된 도면들 및 이하의 구체적인 구현들은, 본 개시내용에 대한 제한을 구성하는 것이 아니라, 본 개시내용을 설명하기 위해 함께 이용된다. 도면들에서:
도 1은 예 1에서 제조된 하우징의 사진이다; 및
도 2는 비교예 1의 준비시 케이싱을 도시하는 사진이다.

본 개시내용의 구체적인 구현들이 첨부된 도면들을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다. 여기서 설명된 특정한 구현들은 단지 본 개시내용을 기술하고 설명하기 위해 이용되며, 본 개시내용을 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.

본 개시내용의 제1 양태에 따르면, 전자 디바이스 하우징이 제공된다. 하우징은, 바닥판, 및 바닥판에 접속된 중간 프레임을 포함한다. 바닥판과 중간 프레임 사이에는 계면없는 연속 접속이 제공된다.

본 개시내용에 따르면, 중간 프레임은 일반적으로 바닥판의 형상과 일치되는 링 형상(ring shape)이며, 바닥판에 접속되어 개방된 상단을 갖는 박스형 구조물 하우징을 형성한다. 중간 프레임과 바닥판 간의 접속 위치 관계는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 중간 프레임은 바닥판을 감쌀 수 있다, 즉, 중간 프레임의 내측면은 바닥판의 외측 주변 엣지의 외측면에 접속되거나, 중간 프레임의 하위 표면은 바닥판의 외측 주변 엣지의 상위 표면에 접속된다.

본 개시내용의 제1 양태의 한 구현에서, 중간 프레임은 유리로 제작되고, 바닥판은 사파이어로 제작된다. 본 구현의 하우징은 높은 전체 경도 및 내마모성의 이점을 갖는다.

본 개시내용의 제1 양태의 또 다른 구현에서, 바닥판은 유리로 제작되고, 중간 프레임은 사파이어로 제작된다. 본 구현의 하우징은 더 양호한 프레임 강도를 가지며 구조적으로 변형되기 쉽지 않다.

본 개시내용에 따르면, 유리는 그 유형에서 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 고알루미나 유리, 규산염 유리, 붕산염 유리 등일 수 있다. 사파이어는 천연 사파이어 또는 합성 사파이어일 수 있다.

본 개시내용에 따르면, 계면없는 연속 접속은, 상기 2개의 구현에서 바닥판과 중간 프레임이 동일한 재료로 제작되지 않았지만, 바닥판과 중간 프레임 사이의 접속 이음매(connection joint)가 시각적으로 연속적이고 계면이 없다는 것을 의미한다. 계면없는 연속 접속은 바닥판과 중간 프레임의 재료들을 용접함으로써 구현될 수 있다, 즉, 바닥판은 용접 모드에서 중간 프레임에 접속된다. 이러한 방식으로, 본 개시내용의 전자 디바이스 하우징의 바닥판과 중간 프레임 사이의 접합 강도가 높게 된다. 본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 바닥판과 중간 프레임 사이의 접합 강도는 바닥판의 인장 강도와 중간 프레임의 인장 강도 중 낮은 것보다 낮지 않다. 즉, 바닥판과 중간 프레임 사이의 접합 강도는 바닥판과 중간 프레임이 조합되기 전 분리된 바닥판의 인장 강도보다 높고, 분리된 중간 프레임의 인장 강도보다 역시 높다. 또한, 하우징의 전체 광 투과율이 높다. 예를 들어, 하우징의 광 투과율은 80%보다 낮지 않을 수 있다.

본 개시내용에 따르면, 바닥판에는 카메라 홀과 카메라 렌즈가 제공될 수 있으며, 카메라 렌즈는 환형 보스를 통해 카메라 홀에 접속되며, 환형 보스는 사파이어 또는 유리로 제작된다. 카메라 렌즈는 사파이어나 유리로 제작될 수 있다. 본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 카메라 렌즈의 엣지와 환형 보스의 엣지 사이에 계면없는 연속 접속이 제공될 수도 있다. 이 때, 환형 보스와 카메라 렌즈 사이의 접합 강도는 환형 보스의 인장 강도와 카메라 렌즈의 인장 강도 중 낮은 것보다 낮지 않다. 즉, 환형 보스와 카메라 렌즈 사이의 접합 강도는 환형 보스와 카메라 렌즈가 조합되기 전 분리된 바닥판의 인장 강도보다 크고, 분리된 카메라 렌즈의 인장 강도보다 역시 높다.

본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 전자 디바이스 하우징을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 하우징은, 바닥판, 및 바닥판에 접속된 중간 프레임을 포함한다. 하우징에는 카메라 홀과 카메라 렌즈가 더 제공된다.

본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 이 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다. 용접될 컴포넌트들의 표면들이 세정되어 표면-세정된 컴포넌트들을 획득하고, 표면-세정된 컴포넌트들은, 조립, 사전 가압, 및 용접되어, 용접될 컴포넌트들 사이에 계면없는 연속 접속이 제공된다. 용접될 컴포넌트는 적어도 중간 프레임과 바닥판을 포함한다. 중간 프레임은 유리로 제작되고, 바닥판은 사파이어로 제작된다. 또는, 바닥판은 유리로 제작되고, 중간 프레임은 사파이어로 제작된다. 본 개시내용에서 유리는 그 유형에서 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 고알루미나 유리, 규산염 유리, 또는 붕산염 유리일 수 있다. 사파이어는 천연 사파이어 또는 합성 사파이어일 수 있다.

본 개시내용에서 중간 프레임과 바닥판은 그 크기에서 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 중간 프레임의 둘레 크기는 바닥판의 둘레 크기와 일치하거나 바닥판의 둘레 크기보다 약간 클 수 있고, 중첩되었을 때 중간 프레임과 바닥판 사이에 소정의 중첩 영역이 존재하는 한, 중간 프레임의 둘레 크기도 역시 바닥판의 크기보다 작을 수 있다. 중간 프레임과 바닥판이 용접을 통해 접속되므로, 중간 프레임과 바닥판의 일체화된 구조물이 구현될 수 있다, 즉, 바닥판과 중간 프레임 사이에 계면없는 연속 접속이 제공된다. 제조 비용이 낮고 대규모 생산이 실현될 수 있다.

본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 일부 실시예에서, 용접될 컴포넌트는 적어도 카메라 렌즈 및 환형 보스를 더 포함한다. 환형 보스는 사파이어 또는 유리로 제작될 수 있고, 카메라 렌즈는 유리로 제작될 수 있다. 이 방법은 다음과 같은 단계들을 더 포함할 수 있다. 환형 보스 상에 카메라 렌즈가 용접되어 카메라 구조물을 획득한 다음, 카메라 구조물과 바닥판이 용접되어, 카메라 구조물이 바닥판에 형성된 카메라 홀에서 접합되게 한다.

본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 표면 세정은 다음과 같은 동작들을 포함할 수 있다. 용접될 컴포넌트들은 각각 세정제로 세정된 다음, 순수로 세정된다. 세정제는 용접될 컴포넌트들의 기름기 있는 먼지 불순물(greasy dirt impurity)들을 제거할 수 있으며, 잔여 세정제는 순수로 세정될 수 있다. 본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 세정제는, 계면활성제, 유화제, 및 강염기를 포함할 수 있다. 계면활성제는, 도데실벤젠술폰산나트륨, 도데실술폰산나트륨, 및 도데실황산나트륨 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유화제는 트리에탄올아민을 포함할 수 있다. 강염기는, 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 수산화칼슘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 계면활성제 대 유화제 대 강염기의 중량비는 1:(0.2-2):(0.5-5)일 수 있다.

본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 표면-세정된 중간 프레임과 표면-세정된 바닥판을 중첩하는 프로세스는, 표면-세정된 중간 프레임과 바닥판이 먼지 불순물 등에 의해 오염되는 것을 방지하도록 먼지가 없는 환경에서 실행될 수 있다.

본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 사전 가압은 제1 가열판 및 제2 가열판을 갖는 가압 디바이스에서 실행될 수 있다. 제1 가열판은 용접될 유리 컴포넌트와 접촉할 수 있다. 제2 가열판은 용접될 사파이어 컴포넌트와 접촉할 수 있다. 제1 가열판의 온도는 제2 가열판의 온도보다 높다. 일부 실시예에서, 제1 가열판의 온도는 제2 가열판의 온도보다 50-100℃ 더 높다. 가압 디바이스는 불활성 가스(예를 들어, 헬륨 또는 아르곤)로 채워진다. 사전 가압은 다음과 같은 스테이지들을 순차적으로 포함한다: 압력이 0.4-0.6 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이며, 제1 가열판의 온도가 200℃보다 높지 않고, 제2 가열판의 온도가 100℃보다 높지 않은 제1 스테이지; 압력이 0.8-1.2 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 제1 가열판의 온도가 300℃보다 높지 않고, 제2 가열판의 온도가 200℃보다 높지 않은 제2 스테이지; 및 압력이 1.4-1.6 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 제1 가열판의 온도가 400℃보다 높지 않고, 제2 가열판의 온도가 300℃보다 높지 않은 제3 스테이지.

본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 상기 용접 전 사전 가압은 상이한 컴포넌트들 사이의 접합 강도 및 제조된 하우징의 굽힘 강도를 더욱 향상시키는데 유리하다.

본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 상기 단계들에 따라 사전 가압이 실행된 후, 상기 가압 디바이스에서 온도가 지속적으로 증가되어 용접 온도에 도달한 다음, 용접이 실행될 수 있다. 용접 조건은 다음을 포함할 수 있다: 온도가 400-800℃이다. 일부 실시예에서, 온도는 500-800℃이고 압력은 0-5 MPa이다. 일부 실시예에서, 압력은 0.5-4 MPa이고 시간은 6-12 h이다. 마지막으로, 온도가 서서히 상온으로 저감되고, 중간 프레임과 바닥판을 꺼내어 용접 프로세스를 마무리한다. 상기의 압력이란, 사전 가압 또는 용접을 실행할 때 상이한 컴포넌트들 사이의 압력을 말한다.

본 개시내용의 제2 양태에 따르면, 이 방법은 다음과 같은 단계를 더 포함할 수 있다. 타겟 형상들의 바닥판, 중간 프레임, 및 카메라 렌즈는, 각각 CNC(computer numerical control) 절단 또는 레이저 절단을 통해 획득된다. CNC 절단 또는 레이저 절단의 구체적인 동작 단계들은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 널리 공지되어 있으며, 본 개시내용에서 특별히 제한되지 않는다.

본 개시내용의 제3 양태에 따르면, 본 개시내용의 제2 양태에 설명된 방법을 이용하여 제조된 전자 디바이스 하우징이 제공된다. 본 개시내용의 제2 양태의 방법을 이용하여 제조된 전자 디바이스 하우징의 바닥판과 중간 프레임 사이의 접합 강도가 높고, 환형 보스와 카메라 렌즈 사이의 접합 강도가 높다. 본 개시내용의 일부 실시예에 따르면, 바닥판과 중간 프레임 사이의 접합 강도는 바닥판의 인장 강도와 중간 프레임의 인장 강도 중 낮은 것보다 낮지 않다. 즉, 바닥판과 중간 프레임 사이의 접합 강도는 바닥판과 중간 프레임이 조합되기 전 분리된 바닥판의 인장 강도보다 높고, 분리된 중간 프레임의 인장 강도보다도 역시 높다; 환형 보스와 카메라 렌즈 사이의 접합 강도는 환형 보스의 인장 강도와 카메라 렌즈의 인장 강도 중 더 낮은 것보다 낮지 않다. 즉, 환형 보스와 카메라 렌즈 사이의 접합 강도는 환형 보스와 카메라 렌즈가 조합되기 전 분리된 바닥판의 인장 강도보다 크고, 분리된 카메라 렌즈의 인장 강도보다 역시 높다. 또한, 하우징의 전체 광 투과율이 높다. 예를 들어, 하우징의 광 투과율은 80%보다 낮지 않을 수 있다.

본 개시내용은 다음과 같은 실시예들에 의해 추가로 예시된다. 그러나, 본 개시내용은 어떠한 식으로든 이에 의해 제한되지 않는다.

실시예들에서 이용된 고알루미나 유리판은, Corning(그 조성은 Al₂O₃, SiO₂ 및 Na₂O를 포함하고, 연화점은 900℃, 어닐링점은 628℃, 변형점은 574℃, Vickers 경도는 534 kgf/mm², 팽창 계수는 75.8×10^-7/℃, 인장 강도는 0.66 MPa)으로부터 획득된다. 사파이어 판은 Chongqing Shuzhou Technology Co., Ltd.로부터 획득된다(그 조성은, Al₂O₃, 비중은 3.98g/cm³, 융점은 2,040℃, Vickers 경도는 2200 kgf/mm², 팽창 계수는 7.5×10^-6/℃, 인장 강도는 400 MPa). PVB 필름은 Shanghai Huzheng Nano Technology Co., Ltd.로부터 구매되고 0.38mm의 두께를 갖는다.

실시예들에서, CNC 절단은 Beijing Carving Company에 의해 생산된 JDLGC230 디바이스를 이용하여 실행되고, 레이저 절단은 HAN'S Group Company에 의해 생산된 MPS-0303L 디바이스를 이용하여 실행된다.

예 1

본 실시예에서, 중간 프레임 블랭크는, 고알루미나 유리판이었고, 바닥판은 사파이어로 제작되었다.

중간 프레임은 CNC를 통해 유리판으로부터 가공되었다. 타겟 크기를 갖는 바닥판은 CNC를 통해 사파이어 판으로부터 획득되었다.

중간 프레임과 바닥판의 표면들은 세정제로 세정되었다. 세정제는, 도데실벤젠술폰산나트륨, 트리에탄올아민, 수산화나트륨의 혼합물(중량비는 1:1:3)이었다. 그 다음, 중간 프레임 및 바닥판의 표면들이 순수로 세정되어 표면-세정된 중간 프레임 및 표면-세정된 바닥판을 획득했다. 표면-세정된 중간 프레임과 표면-세정된 바닥판이 먼지가 없는 환경에서 중첩되어 제1 가열판 및 제2 가열판을 갖는 가압 디바이스에 배치되었다. 제1 가열판은 유리 중간 프레임과 접촉할 수 있었고, 제2 가열판은 사파이어 바닥판과 접촉할 수 있었다. 가압 디바이스는 불활성 가스(헬륨)로 채워졌다. 사전 가압은 다음과 같은 스테이지들에 따라 순차적으로 실행되었다: 압력 0.5 MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 100℃, 제2 가열판의 온도는 50℃인 제1 스테이지; 압력은 1.0 MPa, 시간은 1 h, 제1 가열판 온도 200℃, 제2 가열판의 온도는 150℃인 제2 스테이지; 및 압력 1.5 MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 300℃, 제2 가열판의 온도는 250℃인 제3 스테이지. 그 다음, 제1 가열판의 온도가 700℃로 증가되었고, 제2 가열판의 온도가 700℃로 증가되었고, 압력은 2 MPa로 증가되어 7 h 동안 유지되었고, 용접이 실행되었다. 마지막으로, 온도가 서서히 상온으로 저감되었고, 중간 프레임과 바닥판을 꺼내어, 용접 프로세스를 마무리하여 본 실시예에서 제조된 하우징을 획득했다. 도 1에서 구체적으로 도시된 바와 같이, 하우징의 바닥판과 중간 프레임 사이에 계면없는 연속 접속이 제공되어, 전체 유리 또는 전체 사파이어 하우징과 유사한 시각적 효과와 터치 촉감을 가졌다.

예 2

본 실시예에서는, 바닥판이 유리로 제작되었고, 중간 프레임은 사파이어로 제작되었다.

바닥판의 형상은 CNC를 통해 유리판으로부터 가공되었고, 중간 프레임은 레이저 절단을 통해 사파이어 판으로부터 가공되었다.

바닥판과 중간 프레임은 세정제로 세정되었다. 세정제는, 나트륨 도데실 설포네이트(sodium dodecyl sulfonate), 트리에탄올아민, 및 포타슘 하이드록사이드(potassium hydroxide)의 혼합물(중량비는 1:1:4)이었다. 그 다음, 중간 프레임 및 바닥판이 순수로 세정되어 표면-세정된 중간 프레임 및 표면-세정된 바닥판을 획득했다. 표면-세정된 중간 프레임과 표면-세정된 바닥판이 먼지가 없는 환경에서 중첩되었고, 바닥판이 제1 가열판 및 제2 가열판을 갖는 가압 디바이스에 배치되었다. 제1 가열판은 유리 바닥판과 접촉할 수 있었고, 제2 가열판은 사파이어 중간 프레임과 접촉할 수 있었다. 가압 디바이스는 불활성 가스(헬륨)로 채워졌다. 사전 가압은 다음과 같은 스테이지들에 따라 순차적으로 실행되었다: 압력 0.5MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 150℃, 제2 가열판의 온도는 80℃인 제1 스테이지; 압력은 1.0 MPa, 시간은 1 h, 제1 가열판 온도 250℃, 제2 가열판의 온도는 180℃인 제2 스테이지; 및 압력 1.5 MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 350℃, 제2 가열판의 온도는 280℃인 제3 스테이지. 그 다음, 제1 가열판의 온도가 750℃로 증가되었고, 제2 가열판의 온도가 650℃로 증가되었고, 압력은 3.5 MPa로 증가되어 10시간 동안 유지되었고, 용접이 실행되었다. 마지막으로, 온도가 서서히 상온으로 저감되었고, 중간 프레임과 바닥판을 꺼내어, 용접 프로세스를 마무리하여 본 실시예에서 제조된 하우징을 획득했다. 하우징의 바닥판과 중간 프레임 사이에 계면없는 연속 접속이 제공되어, 전체 유리 또는 전체 사파이어 하우징과 유사한 시각적 효과와 터치 촉감을 가졌다.

예 3

본 실시예에서는, 바닥판을 사파이어로 제작되었고, 중간 프레임 블랭크는 고알루미나 유리판으로 제작되었고, 카메라의 환형 보스와 상부 렌즈는 유리로 제작되었다.

중간 프레임은 CNC 절단을 통해 유리판으로부터 가공되었고, 바닥판의 형상은 레이저 절단을 통해 사파이어 판으로부터 가공되었고, 환형 보스는 CNC를 통해 유리 블록으로부터 가공되었고, 상부 유리 렌즈의 형상은 CNC를 통해 가공되었다.

바닥판, 중간 프레임, 상부 렌즈, 및 환형 보스는 세정제로 세정되었다. 세정제는, 도데실벤젠술폰산나트륨, 트리에탄올아민, 수산화나트륨의 혼합물이었다(중량비는 1:1.5:4). 그 다음, 바닥판, 중간 프레임, 상부 렌즈, 및 환형 보스가 순수로 세정되어, 표면-세정된 바닥판, 중간 프레임, 상부 렌즈, 및 환형 보스를 획득했다. 표면-세정된 유리 상부 렌즈는 먼지가 없는 환경에서 유리 환형 보스의 한 말단과 접촉하고, 상부 렌즈와 환형 보스는 1.5 Mpa의 압력하 700℃에서 함께 용접되어 비-관통-홀 카메라 구조물을 형성하였다. 용접된 카메라 구조물은 세정제로 세정되었다. 세정제는, 도데실벤젠술폰산나트륨, 트리에탄올아민, 수산화나트륨의 혼합물이었다(중량비는 1:1.5:4). 그 다음, 용접된 카메라 구조물은 순수로 세정되어 표면-세정된 카메라 구조물을 획득했다. 표면-세정된 카메라 구조물, 사파이어 바닥판, 및 유리 중간 프레임이, 먼지가 없는 환경에서 제1 가열판 및 제2 가열판을 갖는 가압 디바이스에 배치되었다. 제1 가열판은 유리 중간 프레임과 접촉할 수 있었고, 제2 가열판은 사파이어 바닥판과 접촉할 수 있었다. 가압 디바이스는 불활성 가스(헬륨)로 채워졌다. 사전 가압은 다음과 같은 스테이지들에 따라 순차적으로 실행되었다: 압력 0.5MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 180℃, 제2 가열판의 온도는 90℃인 제1 스테이지; 압력은 1.0 MPa, 시간은 1 h, 제1 가열판 온도 280℃, 제2 가열판의 온도는 190℃인 제2 스테이지; 및 압력 1.5 MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 380℃, 제2 가열판의 온도는 290℃인 제3 스테이지. 그 다음, 제1 가열판의 온도가 650℃로 증가되었고, 제2 가열판의 온도가 650℃로 증가되었고, 압력은 5 MPa로 증가되어 6시간 동안 유지되었고, 용접이 실행되었다. 마지막으로, 온도가 서서히 상온으로 저감되었고, 중간 프레임과 바닥판을 꺼내어, 용접 프로세스를 마무리하여 본 실시예에서 제조된 하우징을 획득했다. 하우징의 바닥판과 중간 프레임 사이, 및 카메라 렌즈의 엣지와 환형 보스의 엣지 사이에, 계면없는 연속 접속이 제공되어, 전체 유리 또는 전체 사파이어 하우징과 유사한 시각적 효과와 터치 촉감을 가졌다.

예 4

본 실시예에서는, 바닥판 블랭크는 고알루미나 유리판이었고, 중간 프레임은 사파이어로 제작되었고, 카메라의 환형 보스는 사파이어로 제작되었고, 상부 렌즈는 유리로 제작되었다.

유리판의 형상은 CNC로 가공되었고, 환형 보스의 형상은 CNC로 가공되었고, 상부 렌즈의 형상은 CNC로 가공되었고, 중간 프레임은 레이저 절단을 통해 사파이어 판으로부터 가공되었다.

상기 바닥판, 중간 프레임, 상부 렌즈 및 환형 보스의 표면들은 세정제로 세정되었다. 세정제는, 나트륨 도데실 벤젠 설포네이트(sodium dodecyl benzene sulfonate), 트리에탄올아민, 및 수산화칼륨의 혼합물이었다(중량비는 1: 1.5: 3). 그 다음, 상기 바닥판, 중간 프레임, 상부 렌즈 및 환형 보스의 표면들이 순수로 세정되어, 표면-세정된 바닥판, 중간 프레임, 상부 렌즈, 및 환형 보스를 획득했다. 표면-세정된 상부 렌즈는 먼지가 없는 환경에서 사파이어 환형 보스의 한 말단과 접촉했고 제1 가열판과 제2 가열판을 갖는 가압 디바이스에 배치되었다. 제1 가열판은 상부 렌즈와 접촉할 수 있었고, 제2 가열판은 사파이어 환형 보스와 접촉할 수 있었다. 가압 디바이스는 불활성 가스(헬륨)로 채워졌다. 사전 가압은 다음과 같은 스테이지들에 따라 순차적으로 실행되었다: 압력 0.5MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 200℃, 제2 가열판의 온도는 100℃인 제1 스테이지; 압력은 1.0 MPa, 시간은 1 h, 제1 가열판 온도 300℃, 제2 가열판의 온도는 200℃인 제2 스테이지; 및 압력 1.5 MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 400℃, 제2 가열판의 온도는 300℃인 제3 스테이지. 그 다음, 제1 가열판의 온도가 700℃로 증가되었고, 제2 가열판의 온도가 650℃로 증가되었고, 압력은 4 MPa로 증가되어 6 h 동안 유지되었고, 용접이 실행되어 비-관통홀 카메라 구조물을 획득했다. 용접된 카메라 구조물은, 나트륨 도데실 설포네이트, 트리에탄올아민, 및 수산화칼륨의 혼합물(중량비는 1:1.5:3)인 세정제로 세정되었다. 그 다음, 용접된 카메라 구조물은 순수로 세정되어 표면-세정된 카메라 구조물을 획득했다. 세정된 카메라 구조물, 유리 바닥판, 및 사파이어 중간 프레임은, 먼지가 없는 환경에서 제1 가열판 및 제2 가열판을 갖는 가압 디바이스에 배치되었다. 제1 가열판은 바닥판 및 카메라 구조물체와 접촉할 수 있었고, 제2 가열판은 중간 프레임과 접촉할 수 있었다. 가압 디바이스는 불활성 가스(헬륨)로 채워졌다. 사전 가압은 다음과 같은 스테이지들에 따라 순차적으로 실행되었다: 압력 0.5 MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 200℃, 제2 가열판의 온도는 100℃인 제1 스테이지; 압력은 1.0 MPa, 시간은 1 h, 제1 가열판 온도 300℃, 제2 가열판의 온도는 200℃인 제2 스테이지; 및 압력 1.5 MPa, 시간 1 h, 제1 가열판의 온도 400℃, 제2 가열판의 온도는 300℃인 제3 스테이지. 그 다음, 제1 가열판의 온도가 700℃로 증가되었고, 제2 가열판의 온도가 650℃로 증가되었고, 압력은 2MPa로 증가되어 8시간 동안 유지되었고, 용접이 실행되었다. 마지막으로, 온도가 서서히 상온으로 저감되었고, 중간 프레임과 바닥판을 꺼내어, 용접 프로세스를 마무리하여 본 실시예에서 제조된 하우징을 획득했다. 하우징의 바닥판과 중간 프레임 사이, 및 카메라 렌즈의 엣지와 환형 보스의 엣지 사이에, 계면없는 연속 접속이 제공되어, 전체 유리 또는 전체 사파이어 하우징과 유사한 시각적 효과와 터치 촉감을 가졌다.

비교예 1

본 비교예에서, 중간 프레임 블랭크는 고알루미나 유리판이었고, 바닥판은 사파이어로 제작되었다.

중간 프레임과 바닥판은 중첩되어 700℃의 고온에서 용접되어 본 비교예에서 제조된 하우징을 획득했다. 하우징의 바닥판과 중간 프레임은 명확한 접속 계면을 형성했으며, 도 2에 구체적으로 도시된 바와 같이, 대면적 기포들(large-area bubbles)과 매직 컬러(magic color)가 생성되었다.

비교예 2

이 비교예에서, 중간 프레임 블랭크는 사파이어였고, 바닥판은 유리로 제작되었다.

바닥판은 CNC를 통해 유리판으로부터 가공되었다. 타겟 크기를 갖는 중간 프레임은 CNC를 통해 사파이어 판으로부터 획득되었다.

중간 프레임과 바닥판은 중첩되어 750℃의 고온에서 용접되어 본 비교예에서 제조된 하우징을 획득했다. 바닥판의 엣지들과 하우징의 중간 프레임 사이에 명확한 접속 계면이 제공되었고, 대면적 기포들과 매직 컬러가 생성되었다.

비교예 3

본 비교예에서는, 바닥판이 사파이어로 제작되었고, 중간 프레임은 유리로 제작되었고, 카메라의 환형 보스와 상부 렌즈는 유리로 제작되었다.

바닥판의 형상은 레이저 절단을 통해 사파이어 판으로부터 가공되었고, 환형 보스는 CNC를 통해 유리 블록으로부터 가공되었고, 상부 유리 렌즈의 형상은 CNC를 통해 가공되었다. 바닥판은 CNC를 통해 유리판으로부터 가공되었다.

환형 보스와 렌즈는 1.5 Mpa의 압력하 700℃의 고온에서 함께 용접된 다음, 5 Mpa의 압력하 650℃에서 바닥판 및 중간 프레임과 용접되었다. 본 비교예의 디바이스 하우징이 획득되었고, 환형 보스와 렌즈의 접촉 표면은 대면적 매직 컬러 및 기포들을 가지며, 환형 보스와 바닥판의 접촉 표면은 명확한 접속 계면을 가지고, 바닥판과 중간 프레임의 접촉 표면은 명확한 접속 계면을 가졌다.

비교예 4

본 비교예에서, 바닥판 블랭크는 고알루미나 유리판이었고, 중간 프레임은 사파이어로 제작되었고, 카메라의 환형 보스는 사파이어로 제작되었고, 상부 렌즈는 유리로 제작되었다.

환형 보스와 렌즈는 4 Mpa의 압력하 650℃에서 함께 용접된 다음, 2 Mpa의 압력하 700℃에서 바닥판 및 중간 프레임과 함께 용접되었다. 본 비교예의 디바이스 하우징이 획득되었고, 환형 보스와 렌즈의 접촉 표면은 대면적 매직 컬러 및 기포들을 가지며, 환형 보스와 바닥판의 접촉 표면은 명확한 접속 계면을 가지고, 바닥판과 중간 프레임의 접촉 표면은 명확한 접속 계면을 가졌다.

비교예 5

하우징은, 중간 프레임과 바닥판이 PVB 필름을 이용하여 접합된 것을 제외하고, 예 1의 방법에 따라 제조되었다. 특정한 단계는 다음과 같은 동작들을 포함한다:

중간 프레임과 바닥판 사이에 PVB 필름이 배치되었고, 2 MPa하 110℃에서 용융되었다. 카메라 렌즈는 2 MPa하 500℃에서 바닥판의 카메라 홀에 용접되었다. 본 비교예에서 제조된 하우징이 획득되었다. 하우징의 바닥판과 중간 프레임은 PVB 필름 접착 부분에 의해 접속되었고, 카메라 렌즈의 엣지와 카메라 홀의 엣지 사이에는 계면없는 연속 접속이 제공되었으며, 하우징은 전체 유리 또는 전체 사파이어 하우징과 유사한 시각적 효과와 터치 촉감을 가졌다.

테스트 실시예

실시예 1 내지 4와 비교예 1 내지 5에서 제조된 하우징들의 성능이 테스트되었다. 광 투과율은 광 투과율 계측기 방법에 따라 테스트되었고, 산란 광의 백분율은 광택계측기 확산 반사율 계산 방법에 따라 테스트되었고, 굽힘 강도는 4점 굽힘 저항 방법에 따라 테스트되었으며, 그 결과들은 표 1에 도시되어 있다.

바닥판과 중간 프레임 사이, 및 보스와 카메라 렌즈 사이의 접합 강도들은 인장력 테스트 방법에 따라 테스트되었다. 실시예 1-4의 하우징들에 대한 인장력 테스트 방법에 따라 바닥판과 중간 프레임 사이 및 환형 보스와 카메라 렌즈 사이의 접합 강도가 테스트되었을 때, 인가된 인장력의 증가에 따라 유리 조각이 먼저 파손된 반면, 접합 위치는 변경되지 않아, 접합 위치에서의 접합 강도가 유리 조각의 인장 강도보다 컸음을 나타낸다. 비교예 1-4의 하우징들에 대한 인장력 테스트 방법에 따라 바닥판과 중간 프레임 사이 및 환형 보스와 카메라 렌즈 사이의 접합 강도들이 테스트되었을 때, 인가된 인장력의 증가에 따라 유리 조각이 먼저 파손된 반면, 비교 예 5의 하우징은 접합 위치에서 파손되어, 접합 위치에서의 접합 강도가 유리 조각의 인장 강도보다 작았음을 나타낸다.

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 개시내용의 전자 디바이스 하우징은, 경도, 내마모성, 굽힘 강도가 높고, 구조적으로 변형이 쉽지 않으며, 광 투과율이 높고, 조합 위치에서 명확한 매직 컬러 및 기포들을 갖지 않으며, 우수한 성능을 가지고 있다.

본 개시내용의 구현들이 첨부된 도면들을 참조하여 위에서 상세히 설명되었다. 그러나, 본 개시내용은 전술한 구현들의 특정한 상세사항들로 제한되지 않으며, 본 개시내용의 기술적 개념의 범위 내에서 본 개시내용의 기술적 솔루션에 대해 복수의 단순 변형이 이루어질 수 있으며, 이들 단순 변형은 본 개시내용의 보호 범위 내에서 든다.

상기의 특정한 구현들에서 설명된 특정한 기술적 피처들은 모순 없이 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다는 점에 더 유의해야 한다. 불필요한 반복을 피하기 위해, 다양한 가능한 조합에 대해서는 본 개시내용에서 더 이상 설명되지 않는다.

또한, 본 개시내용의 상이한 구현들도 역시, 본 개시내용의 사상으로부터 벗어나지 않고 임의로 조합될 수 있으며, 이들 조합들은 여전히 본 개시내용에 개시된 내용으로 간주되어야 한다.

Claims

전자 디바이스 하우징으로서, 상기 하우징은, 바닥판, 및 상기 바닥판에 접속된 중간 프레임을 포함하고, 상기 중간 프레임은 유리로 제작되고, 상기 바닥판은 사파이어로 제작되거나; 상기 바닥판은 유리로 제작되고, 상기 중간 프레임은 사파이어로 제작되고; 상기 바닥판과 상기 중간 프레임 사이의 접속은 연속적이고 계면없고(interface-free), 상기 바닥판은 용접 모드에서 상기 중간 프레임에 접속되고, 상기 전자 디바이스 하우징을 제조하기 위한 방법은:
용접될 컴포넌트들의 표면들을 세정하여 표면-세정된 컴포넌트들을 획득하는 단계, 및 용접될 컴포넌트들 사이의 접속이 연속적이고 계면없게 하기 위해 상기 표면-세정된 컴포넌트들을 조립, 사전 가압, 및 용접하는 단계를 포함하고, 상기 용접될 컴포넌트는 적어도 중간 프레임과 바닥판을 포함하고, 상기 중간 프레임은 유리로 제작되고, 상기 바닥판은 사파이어로 제작되거나; 또는 상기 바닥판은 유리로 제작되고 상기 중간 프레임은 사파이어로 제작되고, 상기 사전 가압은 제1 가열판 및 제2 가열판을 갖는 가압 디바이스에서 실행되고, 상기 제1 가열판은 용접될 유리 컴포넌트와 접촉될 수 있고, 상기 제2 가열판은 용접될 사파이어 컴포넌트와 접촉될 수 있고, 상기 제1 가열판의 온도는 상기 제2 가열판의 온도보다 높고, 상기 가압 디바이스는 불활성 가스로 채워지고, 상기 사전 가압은:
압력이 0.4-0.6 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 상기 제1 가열판의 온도가 200℃보다 높지 않고, 상기 제2 가열판의 온도가 100℃보다 높지 않은, 제1 단계;
압력이 0.8-1.2 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 상기 제1 가열판의 온도가 300℃보다 높지 않고, 상기 제2 가열판의 온도가 200℃보다 높지 않은, 제2 단계; 및
압력이 1.4-1.6 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 상기 제1 가열판의 온도가 400℃보다 높지 않고, 상기 제2 가열판의 온도가 300℃보다 높지 않은, 제3 단계
를 포함하는, 전자 디바이스 하우징.
삭제
제1항에 있어서, 상기 바닥판과 상기 중간 프레임 사이의 접합 강도는 상기 바닥판의 인장 강도와 상기 중간 프레임의 인장 강도 중 낮은 것보다 낮지 않고, 상기 하우징의 광 투과율은 80%보다 낮지 않은, 전자 디바이스 하우징.
제1항에 있어서, 상기 바닥판에는 카메라 홀(camera hole) 및 카메라 렌즈가 제공되고, 상기 카메라 렌즈는 환형 보스(annular boss)를 통해 상기 카메라 홀에 접속되고, 상기 환형 보스는 사파이어 또는 유리로 제작되는, 전자 디바이스 하우징.
제4항에 있어서, 상기 카메라 렌즈의 엣지와 상기 환형 보스 사이의 접속은 연속적이고 계면없으며;
상기 환형 보스와 상기 카메라 렌즈 사이의 접합 강도는 상기 환형 보스의 인장 강도와 상기 카메라 렌즈의 인장 강도 중 낮은 것보다 낮지 않은, 전자 디바이스 하우징.
전자 디바이스 하우징을 제조하기 위한 방법으로서, 용접될 컴포넌트들의 표면들을 세정하여 표면-세정된 컴포넌트들을 획득하는 단계, 및 용접될 컴포넌트들 사이의 접속이 연속적이고 계면없게 하기 위해 상기 표면-세정된 컴포넌트들을 조립, 사전 가압, 및 용접하는 단계를 포함하고, 상기 용접될 컴포넌트는 적어도 중간 프레임과 바닥판을 포함하고, 상기 중간 프레임은 유리로 제작되고, 상기 바닥판은 사파이어로 제작되거나; 또는 상기 바닥판은 유리로 제작되고 상기 중간 프레임은 사파이어로 제작되고, 상기 사전 가압은 제1 가열판 및 제2 가열판을 갖는 가압 디바이스에서 실행되고, 상기 제1 가열판은 용접될 유리 컴포넌트와 접촉될 수 있고, 상기 제2 가열판은 용접될 사파이어 컴포넌트와 접촉될 수 있고, 상기 제1 가열판의 온도는 상기 제2 가열판의 온도보다 높고, 상기 가압 디바이스는 불활성 가스로 채워지고, 상기 사전 가압은:
압력이 0.4-0.6 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 상기 제1 가열판의 온도가 200℃보다 높지 않고, 상기 제2 가열판의 온도가 100℃보다 높지 않은, 제1 단계;
압력이 0.8-1.2 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 상기 제1 가열판의 온도가 300℃보다 높지 않고, 상기 제2 가열판의 온도가 200℃보다 높지 않은, 제2 단계; 및
압력이 1.4-1.6 MPa이고, 시간이 0.5-2 h이고, 상기 제1 가열판의 온도가 400℃보다 높지 않고, 상기 제2 가열판의 온도가 300℃보다 높지 않은, 제3 단계
를 포함하는, 방법.
제6항에 있어서, 상기 용접될 컴포넌트는 적어도 카메라 렌즈 및 환형 보스를 더 포함하는, 방법.
제7항에 있어서, 상기 방법은 상기 환형 보스 상에 상기 카메라 렌즈를 용접하여 카메라 구조물을 획득한 다음, 상기 카메라 구조물과 상기 바닥판을 용접하여, 상기 카메라 구조물이 상기 바닥판에 형성된 카메라 홀에 접합되도록 하는 단계를 더 포함하고, 상기 환형 보스는 사파이어 또는 유리로 제작되는, 방법.
제6항에 있어서, 상기 용접될 컴포넌트들의 표면들을 세정하는 것은 상기 용접될 컴포넌트들을 각각 세정제로 세정한 다음, 상기 용접될 컴포넌트들을 순수(pure water)로 세정하는 단계를 포함하고;
상기 세정제는 계면활성제, 유화제, 및 강염기(strong base)를 포함하고, 상기 계면활성제는 도데실벤젠술폰산나트륨(sodium dodecyl benzene sulfonate), 도데실술폰산나트륨(sodium dodecyl sulfonate), 및 도데실황산나트륨(sodium dodecyl sulfate) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 유화제는 트리에탄올아민(triethanolamine)을 포함하고, 상기 강염기는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 및 수산화칼슘 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 계면활성제 대 상기 유화제 대 상기 강염기의 중량비는 1:(0.2-2):(0.5-5)인, 방법.
제6항에 있어서, 상기 제1 가열판의 온도는 상기 제2 가열판보다 50-100℃ 더 높은, 방법.
제6항에 있어서, 상기 용접 조건은: 온도가 400-800℃이고, 압력이 0-5 MPa이고, 시간이 6-12 h인 것을 포함하는, 방법.
제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여 제조된 전자 디바이스 하우징.